3.4.2力的合成与分解-高一物理高效互动课件（人教2019）

高中物理必修一

第三章

相互作用——力

3.4力的合成与分解（二）

高中物理必修一

第三章

相互作用——力

思考一：根据你的经验请总结一下合力的求解方法有哪些？1、作图法：根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形，然后用测量工具测量出合力的大小、方向。2、计算法：（1）两分力共线时：直接相加减。（2）两分力不共线时：可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力。

高中物理必修一

第三章

相互作用——力

思考二：三个分力的合力范围如何确定？1、最大值：如果三个力方向相同时，合力最大，最大值为：Fm＝F1＋F2＋F3。2、最小值：若|F1－F2|≤F3≤F1＋F2，则合力的最小值为零；若F3不在|F1－F2|～(F1＋F2)范围内，则合力的最小值不为零，等于三个力中最大的力减去另外两个力的大小之和。

一

力的分解

1、力的分解：已知合力求分力的过程。2、分解规律：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵从平行四边形定则。3、如果没有限制，同一个力F可以分解为

无数对大小、方向不同的分力。4、有条件限制的力的分解：(1)已知合力和两个分力的方向时，有唯一解。

一

力的分解

(2)已知合力和一个分力的大小和方向时，有唯一解。(3)已知合力F及一分力F2的大小和另一分力F1的方向时，有下面几种可能：①当Fsinθ<F2<F时，F1有两解；②当F2＝Fsinθ时，F1有唯一解；③当F2<Fsinθ时，F1无解；④当F2>F时，F1有唯一解。

二

按作用效果分解力1、斜向上拉水平面上的物体F（1）斜向上的拉力有什么作用效果？（2）沿水平和竖直方向分解斜向上的拉力F，画出拉力分解的平行四边形，并利用三角函数知识求解两分力的大小。θ

二

按作用效果分解力2、斜面上的物块长长的引桥超陡的滑梯斜面上物体的重力有什么样的作用效果呢？

G

增大斜面的倾角，重力的两分力大小如何变化？为什么桥梁都有要修建长长的引桥？

二

按作用效果分解力

二

按作用效果分解力3、斜面上的圆柱体（1）对称双斜面的装置中，若物体重力为G时，重力的作用产生了哪些效果呢？（2）当斜面的夹角为60°时，两分力的夹角为多少？分力大小等于多少？（3）当斜面的夹角减小时，两分力的夹角如何变化，分力大小如何变化？GG1G2

二

按作用效果分解力

二

按作用效果分解力

例1、如图所示，已知电灯的重力为G＝10N，AO绳与顶板间的夹角为θ＝45°，BO绳水平。(1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解，并作出示意图；(2)AO绳所受的拉力F1和BO绳所受的拉力F2分别为多少？

三

力的正交分解法2.力的正交分解一般步骤：（1）根据题意建立平面直角坐标系，并确定正方向。（2）把不在坐标轴上的力分别向x轴、y轴上分解。（3）求在x轴、y轴上的各分力的代数和Fx合和Fy合。（4）利用勾股定理计算出合力的大小，表示出合力的方向。1.力的正交分解法：

把力分解成两个互相垂直的分力的方法叫力的正交分解法。F1F2xOy3.正交分解的目的：方便求合力，尤其适用于物体受多个力的情况。

三

力的正交分解法4.注意：

与确定的正方向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负；

坐标的选取原则上是任意的，但实际上应让尽可能多的力直接落在坐标轴上，使分解的力尽可能少。物体受三个以内的力的作用通常用合成法物体受多个力作用通常用正交分解法

三

力的正交分解法例2.在同一平面内有三个共点力，它们的大小和方向如图所示。已知sin37°＝，cos37°＝，则这三个力的合力大小为(

)A例3.如图所示，物体受F1、F2、F3的作用而处于静止状态，其中F3=10N，则F1和F2的大小各为多少？解:将F1、F2正交分解如图所示，F3F1F2yx45°60°F1xF1yF2xF2y说明：该物体在这三个力的作用下受力平衡，合力为0x:F2x

-F1x=0y:F1y+F2y=F3

即x:F2cos60°-F1cos45°=0y:F2sin60°+F1sin45°=F3

计算得

三

力的正交分解法

四

三角形定则ABCABC1、把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法，叫三角形定则。2、既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则（或三角形定则）的物理量叫矢量。

只有大小没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量叫标量。

课堂练习1.如图所示，将绳子的一端系在汽车上，另一端系在等高的树干上，两端点间绳长为10m。用300N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5m，不考虑绳子的重力和绳子的伸长量，则绳子作用在汽车上的力的大小为(

)A

课堂练习2.刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈，如图是用斧头劈木柴的示意图。劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一力F，从而把木柴劈开。设劈背的宽度为d，劈的斜面长为l，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为(

)B

课堂练习3.(多选)如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下保持静止，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列判断正确的是(

)A.物体对地面的压力为mgB.物体受到地面的支持力为mg－FsinθC.物体受到的摩擦力为